交大开元太阳能

Le soleil en une année peut produire de l'énergie 3,8 × 1023 kilowatts solaire, est maintenant équivalent à l'humanité tout entière sur la terre, l'énergie totale utilisée dans le 6 × 105 milliards de fois. Parmi eux, environ 1/22 milliards de dollars au rayonnement solaire sur la Terre, la Terre est maintenant équivalente à l'énergie totale utilisée par 30.000 fois. Les cellules solaires est une utilisation humaine des dispositifs à énergie solaire, c'est l'utilisation de l'effet photovoltaïque solaire doit être directement convertie en énergie électrique, et seulement lorsque la production d'électricité la lumière du soleil ne doit donc disposer d'une batterie pour stocker l'électricité. À l'heure actuelle, la piscine photo utilisée pour une cellule silicium, le rendement de conversion photoélectrique jusqu'à 11% à 14%. En outre, il ya la batterie CdS, batterie arséniure de gallium, tellure de cadmium, tels que les piles. L'utilisation d'équipements solaires est également en augmentation, comme les calculatrices électroniques, montres, téléphones, radios, magnétophones et ainsi de suite, le prix de cellules solaires commerciales a chuté à moins de 4 dollars US par watt. Les cellules solaires applications de plus en plus, les perspectives de plus en plus prometteur. Voitures solaires, l'énergie solaire, la sonde solaire, centrale solaire spatiale, comme l'utilisation de la recherche de l'énergie solaire par l'attention du monde en général, sont un certain nombre de pays dans le domaine de l'énergie à l'avenir l'objet de développement. Certains experts prédisent que les cellules solaires va devenir le 21e siècle, l'une des principales sources d'électricité.

Base de silicium monocristallin cellules solaires

Série de silicium des cellules solaires, les cellules de silicium peut convertir Dayang le plus efficace, la technologie la plus mature. Hautes performances cellule de silicium monocristallin est construit sur haute qualité de silicium monocristallin et les matériaux liés dans la technologie de traitement thermique basé sur. Maintenant le pouvoir de la technologie de silicium monocristallin a mûri au cours des dernières dans la production de la batterie, est généralement utilisé sur la texture de surface, la zone de tir passive, région, tels que le dopage de la technologie, le développement de batteries sont des cellules de silicium plat et rainure électrode de grille de silicium monocristallin enterrée dans la batterie. Pour améliorer l'efficacité de la conversion dépend principalement de la surface de silicium micro-structure pour faire face au dopage et le zonage processus. À cet égard, l'Allemagne Fu Langhuo frais de falaj Fort Système Solaire Institut de recherche maintient une position de leader dans le monde. La technique de photo-lithographie technologie à la texture de surface cellulaire, en pyramide inversée. Et sur la surface d'un 13 nm. Épaisseur de la couche d'oxyde de passivation et deux-reflet par la combinaison. En améliorant le processus d'électrodéposition la porte d'augmenter le rapport de la largeur et la hauteur: plus d'un rendement de conversion du système de batterie de plus de 23%, la plus grande valeur pouvant aller jusqu'à 23,3 pour cent. Kyocera Corporation a préparé un grand espace (225cm2) monocristallin l'efficacité de conversion solaire cellule de puissance de 19,44 pour cent pour les domestiques énergie solaire de Beijing Institut de recherche est également active à haut rendement de la recherche cellule solaire au silicium cristallin et le développement, le développement de la haute performance de silicium monocristallin batterie à plat (2 cm X 2 cm) a atteint 19,79 pour cent l'efficacité de conversion, l'électrode de grille gorge enterré dans les cellules en silicium cristallin (5cm X 5cm) en hausse de 8,6 pour cent l'efficacité de conversion.

Le silicium monocristallin cellule solaire efficacité de conversion est le plus élevé dans la production à grande échelle d'application et industriel est toujours dominante, mais en raison des prix de monocristaux de silicium de matériaux et le processus de la lourdeur des batteries concernées, résultant en silicium cristallin de haute coût unique, au moins, à une réduction significative du coût est très difficile. Afin d'économiser des matériaux de qualité, simples cellules de silicium monocristallin pour trouver des produits alternatifs, le développement des cellules solaires à couches minces, des cellules solaires à couches minces de silicium polycristallin et minces cellules de films solaires au silicium amorphe est un représentant typique.

 

       Cellules solaires à couches minces de silicium polycristallin

Les cellules solaires en silicium cristal normalement dans l'épaisseur de 350 450μm de silicone de haute qualité faite sur ce silicium ou en tirant à partir de la coulée de lingots de silicium à partir du Juge. Par conséquent, la consommation réelle de matériau de silicium plus. Afin d'économiser des matières, à partir du milieu-70 a commencé dans le polysilicium à faible coût couche mince déposée sur le substrat, mais en raison de la croissance de la taille de silicium grain du film, non pas créé de précieuses cellules solaires. Afin d'obtenir de grande taille de grain du film, les gens n'ont jamais cessé, et beaucoup de manières. À l'heure actuelle, la préparation des piles de silicium film mince polycristallin utiliser dépôt de vapeur chimique, y compris le dépôt à basse pression de vapeur chimique (LPCVD) et Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) processus. En outre, l'épitaxie en phase liquide (LPPE) et le dépôt par pulvérisation peut être mis à disposition pour la préparation de piles de silicium polycristallin films minces.

Dépôt chimique en phase vapeur est le principal SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4 ou SiH4, en tant que gaz réactionnel, un certain degré de protection dans une atmosphère d'atomes de silicium pour former et déposer sur le substrat de chauffage, le choix de matériaux de substrat de manière générale de Si, SiO 2, Si3N4, et ainsi de suite. Mais l'étude a révélé que, dans la non-substrats de silicium est difficile de former un grain plus gros, et forment facilement un écart entre les grains. Pour résoudre ce problème est d'abord de Shen substrat LPCVD Chi-mince couche de la couche de silicium amorphe, puis cette couche de la couche de silicium amorphe recuit, la plus grande du grain, puis dans cette couche de silicium polycristallin sur la semence épaisse dépôt de couches minces, technologie recristallisation est un aspect très important de la technologie actuelle sont en phase solide de cristallisation de la loi et la centrale re-cristallisation en fusion. En plus des batteries en couches minces de silicium polycristallin en utilisant le processus de recristallisation, également utilisées quasi-totalité de la préparation de silicium monocristallin technologie des cellules solaires, un tel système, le rendement de conversion des cellules solaires a augmenté de façon remarquable. Allemagne falaj Fort Hall zone à l'aide recherche sur l'énergie recristallisation institut de technologie dans le substrat FZ Si sur un rendement de conversion du silicium des cellules de 19%, le japonais Mitsubishi avec la préparation de la batterie, le taux effectif était 16,42 pour cent.

Épitaxie en phase liquide (LPE) est un principe de droit par le silicium fondu dans le corps de sa mère, la température est basse de précipitation de silicium membrane. Astropower US Préparation LPE entreprises de l'efficacité de la batterie de 12,2%. Chine développement du photovoltaïque centre de technologie Chen Zheliang LPE méthode utilisée dans le silicium de qualité métallurgique sur une croissance des cristaux de silicium, et un design similaire aux cellules cristallines de silicium en couches minces solaires d'un nouveau type de cellules solaires, connus sous le nom "comprimés de silicium de" l'énergie solaire Batterie, mais le rendement n'a pas encore vu le rapport.


Comme les batteries en couches minces de silicium polycristallin utilisés dans le silicium monocristal de silicium que le moins efficace et pas de récession, et il peut y avoir matériau de substrat à faible coût sur la préparation, le coût beaucoup plus faible que les cellules de silicium monocristallin, et plus efficace que amorphe la batterie de silicium à couche mince, les cellules solaires à couches minces de silicium polycristallin sera bientôt au pouvoir de dominer le marché.

 

Amorphes cellules de silicium en couches minces solaires

Le développement de cellules solaires sur deux questions clés: la conversion d'accroître l'efficacité et réduire les coûts. Comme les cellules au silicium amorphe en couches minces solaires, à faible coût, facilité d'production à grande échelle, généralement l'attention des gens et le développement rapide, en fait, dès début des années 1970, Carlson et c'est ainsi qu'a commencé le développement de cellules au silicium amorphe, au cours quelques-uns passé dans son développement a été le développement rapide de l'été de nombreuses entreprises mondiales dans la production de ce type de produits de la batterie.

Bien que le matériau que le silicium de la batterie solaire amorphe est un bon matériau, mais à cause de sa bande interdite optique est 1.7eV, ce qui rend leurs propres matériaux sur le spectre des ondes longues rayonnement solaire de la région n'est pas sensible, restrictions, etc sur le silicium amorphe solaire Les cellules de l'efficacité de conversion. En outre, l'efficacité de la lumière photoélectrique comme une extension du temps et de la décomposition, la soi-disant photo-induite de l'effet de la récession SW, ce qui rend la performance de la batterie de l'instabilité. Pour répondre à ces questions dans cette voie est préparée laminés cellules solaires, les cellules solaires sont empilés dans la préparation de p, i, n simple jonction couche de cellules solaires, puis déposé sur un ou plusieurs sous-Pin d'un système de batterie. Tandem cellules solaires augmenter le rendement de conversion de mono-jonction des cellules ne permet pas de résoudre la clé de la stabilité du problème est: ① il à une bande différente du groupe Matériaux avec Taiwan, en réponse à la portée accrue du spectre; dessus ② de la batterie i-mince, la lumière produite par de petits changements dans l'intensité du champ électrique afin de s'assurer que i couche de photo-induites sur les transporteurs; ③ généré à la fin du support de batterie est d'environ la moitié de la batterie, la réduction de la effet de photo-induit la récession; ④ Les cellules solaires en tandem chaque batterie enfant est une série ensemble.

Amorphes cellules de silicium en couches minces solaires ont beaucoup de préparation, d'intervention, y compris la pulvérisation, procédé PECVD, LPCVD la loi, la réponse des matières premières pour le gaz H2 dilué SiH4, et le substrat de verre pour la pièce principale de l'acier inoxydable, faite de silicium amorphe Thin film de la technologie des batteries grâce à un processus différent peut être quelques cellules à un seul nœud en tandem solaires et des batteries. À l'heure actuelle, les cellules solaires au silicium amorphe fait de grands progrès dans l'étude: d'abord, la structure stratifiée des trois solaire au silicium amorphe efficacité de conversion des cellules de 13%, établissant un nouveau record, dans le second. Stratifié à trois la capacité de production annuelle de cellules solaires jusqu'à 5MW. Société-Unis l'énergie solaire (VSSC) obtenu la plus haute efficacité mono-jonction de conversion solaire cellule de 9,3 pour cent pour la pile à bande interdite troisième mandat de trois plus haute efficacité de conversion de 13%, voir tableau 1

Au-dessus de la plus haute efficacité de conversion dans une petite zone (0.25cm2) pour obtenir la batterie. Avait signalé un seul nœud de silicium amorphe efficacité de conversion solaire cellule de plus de 12,5%, l'Academia Sinica, le Japon a adopté une série de nouvelles mesures, un système de cellules de silicium amorphe pour l'efficacité de conversion de 13,2 pour cent. En ce qui concerne la batterie domestique en particulier, le silicium de recherche film mince amorphe Cellule solaire en tandem, Xinhua Geng l'Université de Nankai, et d'autres matériaux industriels utilisés pour la sauvegarde électrode Al préparée pour la région 20X20cm2, à 8,28 rendement de conversion pour cent d'un - Si / a-Si tandem cellules solaires.

Comme les cellules solaires au silicium amorphe avec un rendement de conversion élevé et un faible poids des coûts et de la lumière, et d'autres caractéristiques, a un grand potentiel. Dans le même temps, mais en raison de sa stabilité n'est pas très élevé, un impact direct sur son application pratique. Si vous ne pouvez résoudre les problèmes et améliorer la stabilité du taux de conversion, puis le soleil peut être la cellule en silicium amorphe est le principal développement de produits solaires.
Les cellules solaires photovoltaïques (appelées cellules photovoltaïques) utilisés pour diriger l'énergie lumineuse du soleil en énergie électrique. À l'heure actuelle, un grand nombre de modules photovoltaïques système est basé sur l'utilisation du substrat en silicium pour cellules solaires en silicium peut être divisé en silicium monocristallin, de silicium polycristallin, silicium amorphe. Dans le rendement de conversion énergétique et de performance, et d'autres aspects de la vie, mieux que le silicium monocristallin et amorphe pile de silicium. Rendement de conversion silicium polycristallin est légèrement inférieur à celui du silicium, mais le prix moins élevé.

       En conformité avec les exigences d'application, les cellules solaires passent par une combinaison de la puissance de sortie requise et la tension de sortie nominale d'un groupe de cellules photovoltaïques, appelés composants photovoltaïques. Selon la taille et l'échelle centrale photovoltaïque, composants photovoltaïques peut être composé d'une variété de taille différente de la matrice.
L'avènement des premières cellules à cristaux simples solaires en silicium des cellules solaires. Le silicium est la Terre est une grande d'éléments d'un silicium presque partout ont une présence pourrait être considérée comme inépuisable. Utilisé pour fabriquer des cellules solaires en silicium, ne manque pas de matières premières. Toutefois, il n'est pas facile de raffinage, tant de gens dans la production de simples cellules solaires de silicium monocristallin dans le même temps, la recherche sur les cellules de silicium polycristallin solaire et les cellules solaires au silicium amorphe, depuis l'échelle commerciale de production de cellules solaires, pas encore sorti d'une série de silicium. En fait, pour la fabrication de cellules solaires, matériaux semi-conducteurs, avec de nombreux matériaux de l'industrie, la cellule solaire sera espèces de plus en plus. A été à l'heure actuelle, la recherche & le développement de cellules solaires, à l'exception de la série de silicium, il ya CdS, l'arséniure de gallium, l'indium sélénium et le cuivre de nombreux autres types de liste est longue, cette élection que quelques-uns des cellules solaires les plus courants pour les présentation.


       Le silicium monocristallin cellule solaire

       Le silicium monocristallin cellule solaire est le plus rapide le développement d'une cellule solaire, sa structure et de la technologie de production des stéréotypes, les produits ont été largement utilisés dans l'espace et sur le terrain. Ce haut degré de pureté des cellules monocristallines solaires en silicium de s'en tenir à des matières premières, la pureté de 99,999 exigence pour cent. Afin de réduire les coûts de production, les applications au sol telles que les cellules solaires utilisant des tiges de silicium de qualité solaire, la performance des matériaux a été assouplie. Certains utilisent aussi des matériaux semi-conducteurs et de traitement des déchets dans les matériaux en silicium début et de fin, la réhabilitation et l'Amérique latine grâce à l'utilisation exclusive de simples cellules de silicium monocristallin solaires faits de bâtons.


       Les monocristaux de silicium solaires Comprimés cellulaires monomères fait après un test aléatoire, selon les spécifications requises pour l'assemblage en un composants de la cellule solaire (panneaux solaires), série et parallèle avec la méthode dans certaines parties de la tension de sortie et du courant.


       Base de silicium polycristallin cellules solaires

       À l'heure actuelle, l'utilisation de matériaux de polysilicium de cellules solaires, la plupart des particules contiennent un grand nombre de monocristal agrégats ou des déchets de temps de silicium métallurgique et de matériaux de silicium de qualité de coulée de fusion, et ensuite dans le moule en graphite, pour être progressivement refroidissement solidification, C'est, quelques lingots de silicium polycristallin. Cela peut faire un cube de lingots de silicium, afin de trancher transformé en quelques cellules solaires films carrés, d'améliorer l'utilisation des matériaux et pour faciliter l'assemblage. Le silicium polycristallin processus de production de cellules solaires et presque silicium monocristallin cellule solaire, son rendement de conversion photoélectrique d'environ 12%, légèrement inférieure à celle des cellules solaires de silicium monocristallin, mais le matériau est simple, pour sauver la consommation d'énergie, avec un coût total de production que bas, il a été un grand nombre de développement.


       Silicium amorphe cellule solaire

       Cellules solaires au silicium amorphe en 1976 est l'émergence d'un nouveau type de type de film mince de cellules solaires, avec du silicium monocristallin et silicium polycristallin cellule solaire méthode de production est complètement différente, très peu de consommation de matières de silicium, une faible consommation électrique, est très attrayant.


       Cellules solaires au silicium amorphe ont des structures différentes, dont il est une meilleure structure appelée la batterie PiN, qui est dans le dépôt première couche de substrat de silicium amorphe dopé NP, puis une couche de sédiments n'est pas dopée i couche, puis dépose une couche de bore dopé au silicium amorphe à base de P, avec l'évaporation par faisceau d'électrons finale par une couche de film réfléchissant, et l'évaporation d'argent électrode. Procédé de production telle, une série de chambre de dépôt peut être utilisé dans le procédé de production constitue une rangée afin de réaliser la production en série. Dans le même temps, minces cellules solaires au silicium amorphe peut être faite de type feuilleté, ou les circuits intégrés fabriqués dans un plan, avec la technologie masque approprié, la production d'un certain nombre de batteries en série pour atteindre une tension plus élevée. Le Japon est maintenant dans la production en série de cellules solaires amorphes de silicium jusqu'à 2,4 volts. Amorphes problèmes de silicium des cellules solaires dans le taux de conversion photoélectrique est faible et instable, de sorte que beaucoup reste à être utilisé à grande échelle l'énergie solaire, pour la plupart, tels que les calculatrices de poche électroniques, montres et horloges électroniques et les copieurs, et ainsi de suite .


       Multi-composées cellules solaires

       De multiples composés se réfère à la cellule solaire n'est pas un matériaux semi-conducteurs unique élément en cellules solaires. Maintenant une grande variété d'études nationales, mais pas encore la majorité de la production industrielle, mais indique que le jardin de conversion photoélectrique printemps. Il ya des cellules solaires, cellules CdS arséniure de gallium, les cellules solaires sont de plusieurs de cuivre-indium sélénium.


       Condenseur solaire cellules

       Cellules solaires concentrateur solaire est de réduire l'utilisation d'une mesure du coût total. Par la suite condenseur de grande-soleil ensemble dans un petit, pour former le "centre" ou "zone focale" et mettra des cellules solaires "focale" ou "zone focale" en vue d'accroître l'intensité de la lumière, le rayonnement solaire pour pallier les lacunes de faible densité et la puissance donc plus. Concentrateur est généralement supérieur au taux de quelques dizaines de sa structure ou peut-lentille réflexe. Le suivi optique du condenseur avec un suivi automatique en général. Peut-être un moyen de l'eau de refroidissement ou d'air, chauffe-eau et une combinaison des deux accès à l'électricité, l'eau chaude de l'être.


       Pour condensateur de cellules solaires monomères, les cellules solaires et ordinaire légèrement différentes, parce que pour être résistant aux hautes taux de rayonnement solaire, en particulier dans la température plus élevée des performances de conversion photovoltaïque d'être assuré qu'il est dans le choix des matériaux semi-conducteurs, les batteries et la structure des lignes de la grille doivent concevoir une attention spéciale. Le meilleur matériau est de l'arséniure de gallium, suivie par un matériau de silicium monocristallin. Dans la structure cellulaire, la structure générale de l'avion à utiliser davantage de cellules solaires, de cellules solaires et condenseur de structure régulière verticale afin de réduire la résistance série. Dans le même temps, les lignes de la grille du condenseur de la batterie sont plus denses, typiques du condenseur lignes de la grille compte de batterie pour environ 10% de la superficie de cellule pour répondre à la forte densité de courant.

       Les cellules solaires ont le type de silicium monocristallin et silicium amorphe, silicium multicristallin trois catégories, et la plupart des applications actuellement disponibles sur le marché pour un seul cristal de silicium et de silicium amorphe.


       1. Des monocristaux de silicium cellule solaire


       Les cellules les plus courantes de silicium monocristallin sont utilisés pour les centrales électriques, les systèmes de tarification, de l'éclairage et de signalisation routière, et ainsi de suite, la tension de l'électricité et un large éventail de haute efficacité, longue durée de vie, les principaux fabricants du monde, tels que Siemens d'Allemagne, du Royaume-Uni Pétrole et du Japon Sharp sont la production de ces mono-cristallines à base de silicium des cellules solaires, la part de marché d'environ cinq ans, monocristallin l'efficacité des cellules de silicium de 11% à 24% du niveau de l'espace (-évaporation ) puce de 16% à 24% d'efficacité, bien sûr, plus le prix de son plus cher.


       2. Silicium multicristallin cellule solaire


       L'efficacité des cellules de silicium polycristallin que le silicium à faible monocristallin, mais l'étape du processus est relativement simple, à faible coût, la cellule de silicium monocristallin de moins de 20%, de sorte que certains de la puissance de faible puissance des applications en utilisant des cellules de silicium polycristallin solaires